Exer8_2013

Prévia do material em texto

TERMODINÂMICA E TRANSFERÊNCIA DE CALOR PARA ENGENHARIA AGRÍCOLA
____________________________________________________________________________________________________________
TERMODINÂMICA E TRANSFERÊNCIA DE CALOR
Profa Maria Laura G.S. da Luz
EXERCÍCIOS DA UNIDADE VIII Proposto em 19/06/2013
1. Cálculo do rendimento, consumo de combustível e potência teóricos de um motor Volkswagen 1960, cujas características são:
Número de cilindros			4
Diâmetro dos cilindros			77 mm
Curso dos cilindros			64 mm
Taxa de compressão (Rc)		6,6 : 1
Rotação				3.700 rpm
Temperatura				373 K
Pressão perdida na admissão (p1)	1,0 kgf/cm2
Relação de explosão			3 a 6 nesse motor como base
Poder calorífico do combustível(Pvi)	10.500 kcal/kg
Rendimento da combustão((comb)	90% então a perda é 10% = (
Rendimento mecânico((mec)		95%
Relação combustível/ar (Gar)		12 a 18 kg ar (1kg de combustível exige 12 a 18 kg de ar)
Peso específico da gasolina ((gasolina)	0,8 kg/litro
Outras equações necessárias:
relação de explosão 		G (kg ar/h) = 
				(ar = 
 Vcilindrada = ( r2 h no cilindros (em m3) 
Consumo (kg comb/h) = 
Respostas: Será feito em aula a título de demonstração.
Calcular a cilindrada de um motor de 6 cilindros, cujo pistão tem um diâmetro de 9,7 cm e um curso de 12,8 cm. Resposta: 5.675 cm3.
Calcular a relação de compressão de um motor, cuja cilindrada individual (Ci) é de 946 cm3 e o volume da câmara de combustão (V) é de 59 cm3. Resposta: 17:1.
Admitindo que um motor a gasolina funcione reversivelmente entre as temperaturas t2 = 2.000oC e t1 = 20oC, determinar o rendimento térmico teórico do mesmo. Resposta: 87,1%
O balanço térmico de um motor acusou perdas da ordem de 60.000 kcal/h. Determinar: a) o rendimento térmico; b) a potência do motor. Sabe-se que o motor consome 10 kg de óleo diesel por hora, sendo o poder calorífico inferior do combustível 10.000 kcal/kg. Respostas: a) ( = 0,4; b) 
= 63,25 CV
Considerando um motor que funciona de acordo com o ciclo Otto ideal, 4 tempos, utilizando-se como substância de trabalho um gás perfeito para o qual cv = 5/2 R e cp = 7/2 R, sendo R = 8,314 J/mol.K. As condições no ponto 1 são p1 = 1 bar e t1 = 60oC. A razão de compressão do motor é tal que p2 = 15 bar e calor entra no ciclo no processo 2-3 o suficiente para fazer t3 = 2.170oC. Determinar: a) Q e W para os 4 processos do ciclo (em J/mol); b) o trabalho líquido do ciclo (em J/mol) e c) o rendimento térmico do ciclo. Respostas: a) Q12 = 0; W12 = (8.098,25 J/mol; Q23 = 35.758,1 J/mol; W23 = 0; Q34 = 0; W34 = 27.374,26 J/mol; Q41 = (16.482,09 J/mol; W41 = 0; b) W = 19.276,01 J/mol; c) ( = 0,539.
Um cilindro de um motor Diesel, funcionando segundo o ciclo teórico, consome 0,037 kg de óleo Diesel por kg de substância operante (que, no caso do motor Diesel, é o próprio ar atmosférico) e por ciclo. No início da compressão (estado 1) temos: p1 = 1 atm, t1 = 40oC. A pressão máxima do ciclo é 8 atm. Supondo que a quantidade de calor que passa à substância operante pela queima de 1 kg de óleo seja de 10.000 kcal, calcular o rendimento teórico do ciclo. Dados: cv = 0,172 kcal/kg.K; R = 29,35 kgfm/kg.K. Resposta: ( = 0,23
Maria Laura Gomes Silva da Luz
_1088348447.unknown
_1088348450.unknown
_1176140687.unknown
_1176140895.unknown
_1088348451.unknown
_1088348449.unknown
_1088348446.unknown